有机缓蚀剂分子在金属表面化学吸附过程和分子设计分析

从配位化学的角度,探讨了有机缓蚀剂分子在金属表面和氧化膜表面的配位模型,并用此模型解解释了缓蚀剂间的协同作用以及环境中其它因素对缓蚀剂的影响。据此模型探讨了缓蚀剂的分子设计。     

有机缓蚀剂分子在金属表面的化学吸附过程和分子设计分析

从配位化学的角度 ,探讨了有机缓蚀剂分子在金属表面和氧化膜表面的配位模型 ,并用此模型解释了缓蚀剂间的协同作用以及环境中其它因素对缓蚀剂的影响。据此模型探讨了缓蚀剂的分子设计     

共轭体系分子在金属表面吸附研究

用循环伏安法对1mol L^-1硫酸水溶液和含缓蚀剂苯酚的1mol L^-1硫酸水溶液体系的电化学行为进行了测试；分析了苯酚及其中间产物在电极表面的吸附特征以及苯酚的氧化反应的可逆性和步骤；提出了特性吸附电位Ead；当电位大于Ead时，不同的氧化产物开始生成。     

有机物质在金属表面的吸附研究进展

对不同溶液中有机物质在金属表面的吸附性能及机理进行了综述.讨论了影响吸附过程的电极电势、有机物质的性质和分子结构、金属表面的电荷分布、温度、溶解度等一系列相关因素.吸附稳定性与脱附活化能有关,且脱附活化能越高,吸附稳定性越大.I--和Cl--等特性吸附阴离子能与有机物质分子联合吸附,可提高体系的吸附稳定性;另一方面,特性吸附阴离子的加入还能改变金属表面的电荷分布,从而影响金属表面的吸附性能.     

硫代磷酸酯缓蚀剂在金属表面成膜行为研究

模拟环烷酸高温腐蚀环境，通过对自行合成的硫代磷酸酯缓蚀剂性能评价，利用电镜和X射线能谱分析对该缓蚀剂的吸附膜形态与结构进行了分析研究，结果表明：硫代磷酸酯在金属表面吸附成膜属反应沉积与吸附覆盖的共同作用，随着腐蚀溶液中硫代磷酸酯缓蚀剂浓度增加，表面膜逐渐由反应沉积型转化为吸附覆盖型。     

金属表面缓蚀剂自组装单分子膜的STM研究进展Ⅱ.常用金属表面的缓蚀剂自组装单分子膜

缓蚀剂的作用机理与缓蚀剂分子在金属表面形成的自组装单分子膜及其作用密切相关.利用扫描隧道显微镜(STM)可以实时、原位、三维实空间观察原子/分子的技术优势,在分子水平上认识金属-缓蚀剂之间的相互作用,对于金属腐蚀科学的理论研究具有十分重要的意义.本文简要介绍了STM对部分常用金属表面有机缓蚀剂自组装单分子膜的结构、分子取向、晶面结构效应等方面的最新研究进展.     

专论金属表面缓蚀剂自组装单分子膜的STM研究进展 Ⅱ.常用金属表面的缓蚀剂自组装单分子膜

缓蚀剂的作用机理与缓蚀剂分子在金属表面形成的自组装单分子膜及其作用密切相关。利用扫描隧道显微镜(STM)可以实时、原位、三维实空间观察原子/分子的技术优势,在分子水平上认识金属 缓蚀剂之间的相互作用,对于金属腐蚀科学的理论研究具有十分重要的意义。本文简要介绍了STM对部分常用金属表面有机缓蚀剂自组装单分子膜的结构、分子取向、晶面结构效应等方面的最新研究进展。     

金属表面缓蚀剂自组装单分子膜的STM研究进展Ⅰ.惰性金属表面的缓蚀剂自组装单分子膜

简要介绍了扫描隧道显微镜(STM)技术的基本工作原理及其在表面原子／分子结构研究中的独特优势。缓蚀剂分子对基底金属的保护和抗腐蚀作用，是自组装单分子膜(SAMs)应用中的一个非常重要的方面。本文综述了STM对金属表面缓蚀剂自组装单分子膜的结构、性质、晶面结构效应等方面的最新研究进展。     

有机缓蚀剂和I^—的联合吸附与阳极脱附

研究了硫酸溶液中三种不同的含氮有机缓蚀剂与Ｉ＾－在铁电极上的联合吸附和阳极脱附行为。结果表明,联合吸附能明显提高吸附层的稳定性;阳极脱附电位与吸附粒子浓度的关系可为判断联合吸附模型和粒子竞争吸附能力提供有用信息;吸附层稳定性越高,其阳极脱附速度越快。     

有机缓蚀剂和Ⅰ~-的联合吸附与阳极脱附

研究了硫酸溶液中三种不同的含氮有机缓蚀剂与Ⅰ－在铁电极上的联合吸附和阳极脱附行为．结果表明,联合吸附能明显提高吸附层的稳定性;阳极脱附电位与吸附粒子浓度的关系可为判断联合吸附模型和粒子竟争吸附能力提供有用信息;吸附展稳定性越高,其阳极脱附速度越快．     

具有多吸附中心的缓蚀剂的合成及性能研究

合成了具有多吸附中心的缓蚀剂—具有多活性中心的咪唑类阳离子表面活性剂，并应用失重法和电化学测试方法研究了它们的缓蚀效果和缓蚀机理.结果表明，多吸附中心的引入可以加强表面活性剂在金属表面的吸附能力，提高了它们的缓蚀性能.杀菌测试实验表明该类缓蚀剂同时具有良好的杀菌性能.     

有机缓蚀剂的表面活性对金属吸附与腐蚀行为的影响

综述了缓蚀剂的表面张力、临界胶束浓度、临界表面张力对金属表面吸附量、界面压和吸附自由能等吸附行为以及对金属的腐蚀活化能、腐蚀速率和缓蚀效率的影响.     

缓蚀剂哌啶在不锈钢钝化膜表面吸附行为的量子化学从头算研究

采用多种量子化学方法对缓蚀剂哌啶进行计算,由构象转变能垒确定了分子的吸附构象。以Ｏ－Ｆｅ－Ｏ－Ｆｅ－Ｏ和Ｏ－Ｃｒ－Ｏ－Ｃｒ－Ｏ模拟氧化膜的一维链,施行量化学从头算研究,得到了分子的稳定构型及电子结构。根据化学反应普遍扰理论分析能动蚀剂与氧化膜的作用方式。     

H2O分子在α-U(001)表面的吸附和解离

采用广义梯度密度泛函理论研究了H2O分子在α-U(001)表面上的吸附、扩散和解离。结果表明,H2O分子在α-U(001)表面的最稳定构型为平行于表面的顶位吸附结构,吸附能为0.58 eV。吸附作用主要源于H2O分子1b1轨道与表面U原子6d轨道的空间交叠,同时伴有弱的H2O 3a1-U 6d轨道交叠。近邻顶位间H2O分子的扩散能垒为0.20～0.23 eV,预示H2O分子易于在α-U(001)表面发生扩散迁移。OH+H解离吸附较分子吸附在能量上高1.24～1.39 eV,解离能垒为0.56～0.62 eV,预示一定热激活条件下,吸附H2O分子趋向解离形成OH基团和H原子。     

盐酸介质中Mannich碱缓蚀剂在碳钢表面的吸附热力学研究

合成了四种Mannich碱，利用Bockris置换模型与统计模型，计算得出盐酸介质中其在A3钢表面的吸是一个以化学吸附为主，放热、熵减、可以自动发生的过程。两模型计算所得到的热力学函数不同的原因在于研究的反应不同。     

盐酸介质中苯扎溴铵在铁表面的吸附行为及其与肉桂醛的协同…

采用失重法和极化曲线法研究了Ｆｅ在苯扎溴铵缓蚀的盐酸介质中的腐蚀动力学特征及苯扎溴铵与肉桂醛在盐酸介质中对Ｆｅ腐蚀的协同缓蚀作用，导出了腐蚀速度方程及有磁的动力学参数并应用吸附理论和共吸附模型解释了苯扎溴铵在铁表面的吸附行为。探讨了盐酸介质中ＤＢＤＡＢ与ＣＡ协同缓蚀作用的特点和机理。     

酸性介质中氮杂环类缓蚀剂在碳钢上的吸附行为

合成了一种新型含氮杂环有机物:2-(4-叔丁基-苯甲基硫)-5-(1,2,4-三氮唑)-甲基-(1,3,4-噁二唑)(TBTO),通过交流阻抗、动电位极化、失重实验研究了其在酸性介质中的缓蚀效率,并用扫描电镜方法分析了碳钢表面的腐蚀形貌变化.结果表明:TBTO在0.5mol/L H2SO4中对Q235钢的缓蚀作用高达96.2%,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程;化合物在碳钢表面上的吸附行为服从Langmuir吸附等温式.同时用量子化学中的从头算方法对缓蚀剂的分子结构与缓蚀性能的关系进行了研究.     

唑类缓蚀剂在铜表面的吸附机理

目的对比三氮唑(TA)和苯并三氮唑(BTA)两种缓蚀剂的缓蚀性能,明确两种缓蚀剂在铜表面的吸附类型,并从实验和分子模拟角度解释其吸附机理。方法采用动电位极化曲线法测试两种缓蚀剂的缓蚀效率,采用吸附等温拟合方法确定两种缓蚀剂的吸附类型,采用分子模拟中的量子化学计算方法计算两种缓蚀剂在铜表面的吸附能、形变电荷密度和分波态密度等参数,深入揭示其吸附机理。结果在不同浓度下,BTA的缓蚀效率均大于TA。两种缓蚀剂浓度与覆盖度的关系符合Langmuir吸附模型,其吸附自由能介于-35~-37 k J/mol之间。BTA在铜表面的吸附能绝对值(顶位为4.41 e V,桥位为4.36e V)要大于TA的吸附能绝对值(3.28 e V),吸附过程发生了明显的电荷转移,电子云处于两个成键原子之间,且N原子s,p轨道与Cu原子d轨道发生重叠。中性和质子化形式的两种缓蚀剂分子均可在铜表面发生平行吸附。结论由于BTA在铜表面的吸附能力强于TA,因此BTA的缓蚀性能优于TA。两种缓蚀剂在铜表面既能发生化学吸附,又能发生物理吸附。化学吸附是由于N原子的s,p轨道与Cu原子d轨道相互作用所致,物理吸附是由于中性分子的范德华相互作用和质子化分子的静电相互作用所致。     

2—巯基苯并噻唑在铜表面的吸附状态

在pH值大于6时，2－巯基苯并噻唑（MBT）在银和铜表面具有相同的吸附状态；随溶液pH值降低，部分吸附的硫醇离子逐渐异构化为硫酮，破坏了MBT平面吸附层。在pH值高于3时，MBT在铜表面仍然以其分子平面平行于表面，起到阻挡侵蚀分子的作用，由此可知在弱碱性溶液中它对于铜有更的保护效果。